UA34642A

UA34642A - Helmet-mounted binocular display equipment

Info

Publication number: UA34642A
Application number: UA98105779A
Authority: UA
Inventors: Віталій Миколайович Гой; Виталий Николаевич Гой; Петро Олександрович Кондратов; Петр Александрович Кондратов; Володимир Іванович Шклярський; Владимир Иванович Шклярский
Original assignee: Державний Університет "Львівська Політехніка"; Государственный Университет "Львовская Политехника"
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2001-03-15

Abstract

The proposed helmet-mounted binocular display equipment has the channel for the right eye. It consists of optically connected first projective kinescope, first objective, the first hinged rectangular mirror. The channel for the left eye consists of the optically connected second projective kinescope, second objective, and the second hinged rectangular mirror. It also contains the control means, electrically connected to the leads of projective kinescopes. Into the channel for the right eye is additionally entered the first filter. In the channel for left enters the second filter. Also, it contains the third channel consisting of optically connected the third projective kinescope, third filter, third objective, first dichroic mirror input, and the third hinged rectangular mirror.

Description

Винахід відноситься до техніки телебачення і може бути використаний у системах керування транспортними засобами, маніпуляторами, в тренажерах та віртуальних автоматах.The invention relates to television technology and can be used in vehicle control systems, manipulators, simulators and virtual machines.

Найближчим по технічній суті до винаходу, що пропонується, є нашоломка бінокулярна індикаторна система (дивись Мамчев І.В. Стерео-телевизионнье устройства отображения информации, М., Радио и связь. 1983 г. стр. 65), яка містить два канали для правого ока - оптично спряжені перший проекційний кінескоп, перший об'єктив, перше поворотне дзеркало та для лівого ока - оптично спряжені другий проекційний кінескоп, другой об'єктив, друге поворотне дзеркало, а також блок керування, електрично зв'язаний із виводами проекційних кінескопів.The closest technical substance to the proposed invention is a helmet-mounted binocular indicator system (see Mamchev I.V. Stereo-television devices for displaying information, M., Radio and communication. 1983, p. 65), which contains two channels for the right eyes - the first projection kinescope, the first lens, the first rotating mirror are optically coupled, and for the left eye - the second projection kinescope, the second lens, the second rotating mirror are optically coupled, as well as the control unit, electrically connected to the outputs of the projection kinescopes.

Проте відома система призначена для отримання монохромного зображення, що значно звужує її інформаційні та ергономічні можливості.However, the known system is designed to obtain a monochrome image, which significantly narrows its informational and ergonomic capabilities.

В основу винаходу поставлено задачу створення такої нашоломної бінокулярної індикаторної системи, в якій введення нових елементів та додаткового канапу дозволить одержати кольорове зображення, що розширить інформаційні та ергономічні можливості системи.The invention is based on the task of creating such a helmet-mounted binocular indicator system, in which the introduction of new elements and an additional sofa will allow to obtain a color image, which will expand the information and ergonomic capabilities of the system.

Поставлена задача вирішується тим, що в нашоломку бінокулярну індикаторну систему, яка містить канал для правого ока, що складається з оптично спряжених першого проекційного кінескопа, першого об'єктива, першого поворотного дзеркала та канал для лівого ока, що складається з оптично спряжених другого проекційного кінескопа, другого об'єктива, другого поворотного дзеркала, а також блок керування, електрично зв'язаний із виводами проекційних кінескопів, згідно з винаходом у неї додатково введені у канал для правого ока перший фільтр, оптичний вхід якого спряжений із оптичним виходом першого проекційного кінескопа, а оптичний вихід - із оптичним входом першого об'єктива, у канал для лівого ока - другий фільтр, оптичний вхід якого спряжений із оптичним виходом другого проекційного кінескопа, а оптичний вихід - із оптичним входом другого об'єктива, а також третій канал, що складається із оптично послідовно спряжених третього проекційного кінескопа, третього фільтра, третього об'єктива, першого входу дихроїчного дзеркала та третього поворотного дзеркала, причому другий оптичний вхід дихроїчного дзеркала оптично спряжений із оптичним виходом другого поворотного дзеркала, а оптичний вихід третього поворотного дзеркала - із лівим оком оператора, виводи третього проекційного кінескопу електричне зв'язані із блоком керування.The task is solved by incorporating a binocular indicator system in the helmet, which contains a channel for the right eye, consisting of an optically coupled first projection kinescope, a first lens, a first rotating mirror, and a channel for the left eye, consisting of an optically coupled second projection kinescope , the second lens, the second rotating mirror, as well as the control unit electrically connected to the outputs of the projection kinescopes, according to the invention, it additionally has a first filter inserted into the channel for the right eye, the optical input of which is coupled to the optical output of the first projection kinescope, and the optical output - with the optical input of the first lens, in the channel for the left eye - a second filter, the optical input of which is coupled with the optical output of the second projection kinescope, and the optical output - with the optical input of the second lens, as well as the third channel, which consists of optically serially coupled third projection kinescope, third filter, third lens, first th input of the dichroic mirror and the third rotary mirror, and the second optical input of the dichroic mirror is optically coupled with the optical output of the second rotary mirror, and the optical output of the third rotary mirror is with the left eye of the operator, the outputs of the third projection kinescope are electrically connected to the control unit.

Введення в систему третього каналу із оптичне спряжених третього проекційного кінескопа, третього об'єктива, дихроїчного дзеркала, третього поворотного дзеркала та трьох фільтрів дозволяє оператору сприймати кольорове зображення. При цьому використовується ефект бінокулярного змішування кольорів, який полягає в наступному. Якщо на праве око людини діє випромінення одного кольору, а в ліве око попадає випромінення іншого кольору, то в свідомості спостерігача виникає відчуття нового кольору, проміжного між діючими.The introduction of a third channel from the optically coupled third projection kinescope, a third lens, a dichroic mirror, a third rotary mirror and three filters allows the operator to perceive a color image. At the same time, the effect of binocular mixing of colors is used, which consists in the following. If radiation of one color affects the right eye of a person, and radiation of a different color enters the left eye, then in the consciousness of the observer there is a feeling of a new color, intermediate between the active ones.

Винахід пояснюється кресленням, на якому зображено структурну схему нашоломної бінокулярної індикаторної системи.The invention is explained by a drawing showing the structural diagram of a helmet-mounted binocular indicator system.

Система складається з трьох каналів. До першого каналу входять перший проекційний кінескоп 1, перший фільтр 2. перший об'єктив 3, перше поворотне дзеркало 4, до другого каналу входять другий проекційний кінескоп 5, другий фільтр 6, другий об'єктив 7. друге поворотне дзеркало 8. до третього каналу входять третій проекційний кінескоп 9, третій фільтр 10, третій об'єктив 11, дихроїчне дзеркало 12, трете поворотне дзеркало 13. Усі елементи трьох каналів послідовно оптично зв'язані між собою.The system consists of three channels. The first channel includes the first projection kinescope 1, the first filter 2. the first lens 3, the first rotary mirror 4, the second channel includes the second projection kinescope 5, the second filter 6, the second lens 7. the second rotary mirror 8. to the third the channel includes a third projection kinescope 9, a third filter 10, a third lens 11, a dichroic mirror 12, a third rotary mirror 13. All elements of the three channels are connected optically in series.

Оптичний вихід першого поворотного дзеркала 4 спряжений із правим оком 14 оператора. оптичний вихід другого поворотного дзеркала 8 спряжений із другим оптичним входом дихроїчного дзеркала 12, а оптичний вихід третього поворотного дзеркала 13 - із лівим оком 15 оператора, виводи трьох проекційних кінескопів 1, 5, 9 за допомогою лінії зв'язку 16 електрично зв'язані із виходом блока керування 17.The optical output of the first rotary mirror 4 is coupled to the right eye 14 of the operator. the optical output of the second rotary mirror 8 is coupled to the second optical input of the dichroic mirror 12, and the optical output of the third rotary mirror 13 is connected to the left eye 15 of the operator, the outputs of the three projection kinescopes 1, 5, 9 are electrically connected to output of the control unit 17.

Система працює наступним чином. Для того, щоб створити бінокулярне кольорове зображення, достатньо, щоб одне око оператора отримало одне кольороподілене зображення, наприклад, зелене, а друге око - два інших: сине та червоне. При цьому у мозку оператора може формуватись не тільки кольорове, але і стереоскопічне зображення. За допомогою лінії зв'язку 16, що зв'язує проекційні кінескопи 1, 5, 9 із блоком керування 17, на екранах проекційних кінескопів 1, 5, 9 із білим кольором люмінофору утворюються складові зображення, яскравість елементів яких пропорційна коефіцієнтам, змішування основних кольорів А, С, В із врахуванням коефіцієнтів передані фільтрів 2, 5, 10 для одержання основних кольорів. За допомогою об'єктива 3 та поворотного дзеркала 4 зображення у зеленому кольорі сприймає праве око 14 оператора. Зображення у синьому та червоному кольорах формуються двома іншими ланками, що складаються із проекційних кінескопів 5 та 9, фільтрів синього та червоного кольорів 6 та 10. Змішування цих кольорів здійснюється у лівому оці 15 оператора за допомогою поворотного дзеркала 8, дихроїчного дзеркала 12, а також третього поворотного дзеркала 13.The system works as follows. In order to create a binocular color image, it is enough for one eye of the operator to receive one color-separated image, for example, green, and the other eye - two others: blue and red. At the same time, the operator's brain can form not only a color but also a stereoscopic image. With the help of the communication line 16, which connects the projection kinescopes 1, 5, 9 with the control unit 17, composite images are formed on the screens of the projection kinescopes 1, 5, 9 with the white color of the phosphor, the brightness of the elements of which is proportional to the coefficients, the mixing of the primary colors A, C, B, taking into account the coefficients of the transmitted filters 2, 5, 10 to obtain the main colors. With the help of the lens 3 and the rotary mirror 4, the image in green color is perceived by the right eye 14 of the operator. Images in blue and red colors are formed by two other links consisting of projection kinescopes 5 and 9, filters of blue and red colors 6 and 10. Mixing of these colors is carried out in the left eye 15 of the operator using a rotary mirror 8, a dichroic mirror 12, and also of the third turning mirror 13.

Таким чином, оператор сприймає зображення кольоровим, кольори якого відповідають кольорам "картини", яку сприймає, наприклад, кольорова приймальна телекамера, перетворюючи її у три складові сигнали Н, с, В, що за допомогою блока керування 17 створюють на екранах проекційних кінескопів 71, 5, 9 три відповідних монохромних зображення.Thus, the operator perceives the image in color, the colors of which correspond to the colors of the "picture", which is perceived, for example, by a color receiver television camera, converting it into three component signals H, c, B, which are created using the control unit 17 on the screens of projection kinescopes 71, 5, 9 three corresponding monochrome images.

ді / 16 /di / 16 /

Водні - | І 9Water - | And 9

ДОД А, ль 05 о --жю а -.06-- с-м то-DOD A, l 05 o --zhyu a -.06-- s-m to-

З «т «. 8 "Чай 2 4д.With "t". 8 "Tea 2 4d.

Я отв цеI opened it

ЗоZo

Claims

A helmet-mounted binocular indicator system that includes a channel for the right eye. consisting of an optically coupled first projection kinescope, a first lens, a first rotary mirror and a channel for the left eye consisting of an optically coupled second projection kinescope, a second lens, a second rotary mirror, and a control unit electrically connected with the outputs of projection kinescopes, which differs in that the first filter is additionally inserted into the channel for the right eye, the optical input of which is coupled to the optical output of the first projection kinescope, and the optical output is connected to the optical input of the first lens, the second filter is inserted into the channel for the left eye filter, the optical input of which is coupled to the optical output of the second projection kinescope, and the optical output is coupled to the optical input of the second lens, as well as the third channel, which consists of the optically sequentially coupled third projection kinescope, the third filter, the third lens, the first input dichroic mirror and a third rotary mirror, and the second optical input of the dichroic mirror opt optically coupled with the optical output of the second rotary mirror, and the optical output of the third rotary mirror - with the left eye of the operator, the outputs of the third projection kinescope are electrically connected to the control unit.